今天给大家介绍的，是你们非常熟悉的一个平台：BBC（英国广播公司）。
说起BBC，大家最熟悉的一定是BBC制作过的各类经典纪录片，尤其在自然科学、地理人文领域，比如《地球脉动》、《荒野间谍》、《人类星球》等等，都非常有教育意义。
但今天，我们要介绍的是在计算机科学和创客领域，BBC的贡献：一款袖珍型的可编码计算机，micro:bit。这个产品及其相关课程目前风靡全球，尤其在英国，有300多万中小学生正在学习。
同时，它也是BBC一直以来最雄心勃勃的教育计划，旨在激发数字创造力，锻炼科学、技术、工程等领域的核心技能，培养新一代的技术先驱。
micro:bit的诞生背景，是英国在技术领域面临严重的技能短缺，因此急需培养大量的青年技术人才。早在上世纪80年代，BBC就介绍了很多孩子进入计算机领域，给他们使用micro:bit的机会，感受以数字化的形式表达自己的想法。
今天，我就从micro:bit说起，带领大家在这个小小的东西里继续了解STEAM教育的广阔世界。
小方片里有大乾坤？
从外形上看，micro:bit仅仅是个小方片，尺寸只有大约4厘米x5厘米。上面有几个按钮，作为文科生的我也不知道是干什么的，感觉似乎有点像某种电子配件。但是打开BBC micro:bit的官网，首页的两行字让我震惊了：
Get creative, get connected, get coding!
（发挥创意，制造连接，应用编程）
The pocket-sized computer transforming the world!
（掌上电脑正在改变世界！）
创意、连接、编程、改变世界，这不都是STEAM教育的内容和目标吗？产生好奇的我随后立即了翻开了BBC官网，查看了micro:bit的详细介绍。
micro:bit最大的特色是，它可以在几秒之内用简单的代码进行编码，例如点亮其LED灯或者显示图案，并且无需运用任何计算知识。而且，它还可以连接到其他设备、传感器、套件等，和Arduino、Galileo等系统结合，作为进行更加复杂学习的跳板。
不仅如此，在micro:bit的专用网站上，每个元素都可以通过使用网站上易于使用的软件进行编程，在PC、平板、手机上都可以访问这个网站。该网站允许用户在将创建的内容转移到micro:bit之前，在模拟器中保存和测试，而且使用的工具规模可以根据想象力的丰富性、技能的复杂程度来调整。
下面我们再来看看micro:bit的主要功能。大家仔细阅读这些功能和以及示图，我在之后介绍实践项目时会用到其中的部分内容哦！
• 拥有可以点亮的25个红色LED，可以闪烁信息，创建游戏以及编造数字化故事。
• 按下时可以激活两个可编程按钮。micro:bit可以作为游戏控制器，还可以暂停或跳过播放列表中的歌曲。
• 可以被用作车载运动检测器或“加速度计”，可以检测运动并告诉其他设备你在旅途中。
• 内置指南针或“磁力仪”，可感测你所面对的方向，度数移动以及位置。包括内置磁铁，并且可以感应某些金属类型。
• 运用蓝牙智能技术可连接到互联网，与您周围的世界互动。比如将micro:bit连接到周围的其他设备、电话、平板电脑、相机和日常物品。
• 拥有五个输入和输出（I/O）环，可使用鳄鱼夹或4毫米香蕉插头将micro:bit连接到设备或传感器。使用micro:bit从I/O环发送命令，从而向机器人和电动机等动力设备发送信号。
Micro:bit图示
我们可以看到，micro:bit不仅可以用于简单的编程，还可以与生活中很多常见的设备进行互动，改善生活质量，体验这个世界的竞赛。这么多功能居然全部都集中在这么一个小方片里，不能不让人觉得有趣和神奇。
开启创意性编程之旅
说完了micro:bit的特点和主要功能，下一步就是该如何去使用它了。和之前的平台一样，BBC micro:bit官网也提供了大量的实践项目，让孩子们在家里就可以体验这款编程工具的神奇。
这些项目的实施基本上都分为三步，即制作、编码、完善，但每步里的内容都会根据每个项目的主题发生变化。因篇幅限制，我选取其中几个比较有意思的主题来介绍。
• 表达情感
这个项目的主题是使用micro:bit表达自己的感受。要准备的材料很简单，一个micro:bit（或者MakeCode模拟器）、Python编辑器、电池组。
最终需要运行的内容说白了很简单，在micro:bit的正面有两个输入按钮，当你按下按钮A时，程序将通过在LED屏上显示的笑脸图像做出反馈；按下按钮B时，LED屏上则会出现悲伤的表情。
理解这个项目的要求后，就可以进行编码了。想要达到上述的结果，孩子们可以使用Python里的While...if语句，让程序自动选择快乐和悲伤这两种表情，如下图：
如果你没有编程语言的基础，也可以直接使用micro:bit编辑器进行设计，而且这种方式将更加直观，因为每个编码模块都是仿照micro:bit的形状制作的。
当然如果仅仅是这样还是有些单一。孩子们可以依据自己的想法，设计出更多的表情，不仅仅是快乐和悲伤两种，可能还包括无奈、平静、生气等等。具体的方法是可以尝试其他的感情图像例如ASLEEP，CONFUSED或MEH，或者直接利用LED显示屏设计出各种表达情绪的图案。
• 计算步数
在学习之余，运动也是必不可少的。那么小朋友们有没有想过制作一个计步器，来测量自己每天的运动量呢？micro:bit完全可以帮助你做到这一点。
简言之，就是将micro:bit变成自己的计步器，帮助自己感受每天的活跃程度。具体的方法是使用micro:bit里的“加速度计”功能，它可以计算出micro:bit被摇动了多少次，并将这个数字存储在一个名为“steps”的变量中。这个变量存储的信息之后会随着具体的步数而变化，每当“加速度计”感应到摇动时，程序会将变量加1，并在LED屏上显示出新的数字。
该项目除了需要micro:bit、Python编辑器、电池组外，还需要一个将micro:bit固定在鞋子或者腿上的东西，例如绳子、胶带或者魔术贴。
一切准备就绪后就可以实施编码，使用micro:bit软件中的模块和Python编辑器同样都是可以的。编程的原理，就是使用循环语句达到遍历的效果，使得程序对身体的摇动做出反馈。
不过这里有一个问题，如果想要重新计算步骤应该怎么办呢？所以在对计步器进行完善的时候，孩子们需要思考，如何添加按钮将步数重置为0，以及如何将步数转化为可视的图案。另外，还可以测量自己的平均步长，将其信息存储到micro:bit中后乘以步数，就可以得出自己的行走距离了！
• 演奏音乐
这个项目喜欢音乐的孩子们一定非常感兴趣，它的任务是使用micro:bit里的触摸传感器来演奏出不同的音调。它需要的工具比前两个项目多一些，除了micro:bit和Python编辑器， 还需要耳机、扬声器、鳄鱼夹、硬纸板、锡纸、剪刀、胶棒等等。
具体的运作方式不再是使用micro:bit上的按钮直接输出音乐，而是要先制作自己的输入设备（可用锡纸）。用锡纸制作的设备外形，可以做成像吉他那样的六根弦（即六条线），也可以制作成像钢琴键盘那样的形状。
随后我们可以将耳机与pin0和GND相连接，以便自己可以听到声音。micro:bit上的传感器接口不止一个，我们可以用鳄鱼夹分别将输入设备连接到相应的传感器接口位置。连接好以后，将手放在锡纸上，一只手触摸连接GND的位置，另一只手触摸连接到pin1和pin2等接口的几个位置。触摸的位置不同，输出的音高也是不一样的。
注：不知道pin1,pin2,GND位置可查阅本文第一段末图。
编程的方式依旧可以使用micro:bit模块或者Python语言。基本的原理是：micro:bit作为模拟输出，改变电信号从而传出声音。上图中连接pin1和pin2的两根线作为模拟输入。当你触摸它们时，就意味着电路完成。少量电流在触摸后流经你的身体，被micro:bit 检测到即可触发乐曲的播放。
这个项目因为设计到了电学，所以显得稍微复杂一些。不过编程的步骤不是特别繁琐，相比前几个项目，孩子们首先要输入一个变量，用来代表输入设备，其他内容依旧可以用if语句完成。
完善的措施或许有聪明的小朋友已经想到了。可以在上述结果的基础上，更改输出的音调做出更完整的音乐，并且进一步完善锡纸上的触摸按钮，让它们看起来更像键盘或者吉他。
更多课程等你体验
当然micro:bit远远不止这些功能，还有更多好玩的项目在官网上等着你去发掘。不过如果你英语水平不好的话也没有关系，因为我们玩物星球也同样有micro:bit课程！想不想继续了解？
• 智能呼吸灯和重力感应灯
micro:bit凭借其短小精悍的造型，以及便于操作的系统，应用在了很多科学探究的领域。这个课程介绍的就是两种智能灯的制作方法。
呼吸灯在生活中很常见，它广泛运用在手机上，起到通知提醒的作用。例如出现未接来电或者短信时，呼吸灯就会从暗到亮的变化，像呼吸一样有节奏。
它的工作原理是运用像素点提取、存储、传递的方式，使得亮度反复循环，达到呼吸灯的效果。操作者要考虑到内循环控制颜色、外循环控制亮度，设置颜色显示模块和亮度设置模块，最终设计出呼吸灯循环算法。
重力感应灯同样并不神奇。我们平时看手机视频的时候，如果是横屏，手机上显示的视频会不会也会随之调整方向？这就是重力感应灯的运用。
这里要制作的重力感应灯，同样要用到micro:bit的LED灯。我们可以控制micro:bit板的姿态来控制LED彩灯的颜色变化。姿态分为很多种情形，如振动、屏幕朝上或朝下、向左或向右倾斜等等。
具体的编程方式仍然是使用循环、逻辑、变量等基本元素，思考micro:bit板出现姿态变化后的各种情形。聪明的你想要将重力感应灯的颜色设置成什么样的呢？
• 篮子接鸡蛋小游戏
这个课程是制作一款小游戏，相比上一个要更接地气一些：用可以自由移动的篮子接不断变换位置的鸡蛋。
这个项目首先要理解，篮子和鸡蛋都是可以变换位置的，所以这两个都要设置成变量。我们可以将micro:bit上可以操纵的LED灯看作为变量。
在编辑器中，将“篮子”放在最底层LED的中间，坐标设置为（2,4）。“鸡蛋”则从最顶层LED自由下落，坐标设置为（从0-4随机选一个数，0）。完成后将游戏初始分数设置为0。
坐标示图
随后，我们要分别控制“篮子”和“鸡蛋”的位置。对于“篮子”，需要注意的是它只有4个距离的移动空间，所以要设置循环终止。对于“鸡蛋”，同样要用到循环的概念，即鸡蛋被篮子接住，加1分；如果鸡蛋落到LED灯的底部没有被篮子接住，则游戏结束。理顺这些逻辑顺序，就可以编程了。
今天说了这么多案例，无非是要说明，micro:bit确实是一个非常适合用来学习编程的工具。它不仅容易上手操作，还可以帮助孩子理解编程背后的基本逻辑，对编程产生更加浓厚的兴趣。
而且，这些有趣的案例不仅涵盖了计算机科学、编程技能，也包括了很多工程学、数学方面的基础知识。种种这些都体现了STEAM教育所提倡的在玩中学、跨学科交流、创意设计等一系列理念。相信孩子们一定可以在了解micro:bit的过程中，获得更多的新鲜感悟。
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